通常激光器發(fā)出的激光束的空間強度分布呈高斯分布，即高斯光束，而在很多激光技術(shù)的應(yīng)用中希望激光光強是均勻分布的，比如，激光打孔、刻槽，激光材料加工，光學信息處理、存儲和記錄，激光的醫(yī)學臨床應(yīng)用等領(lǐng)域，都對光束的均勻性有較高的要求；在高功率固體激光器和放大器的應(yīng)用中，高斯光束的強度過于集中在中心部分，易導致激光晶體和光學元件的損傷，而平頂光束把強度分散在整個光斑尺寸中，可以大大提高高功率激光的損傷閾值。激光光束均勻性不僅影響激光器的整體性能，也極大地影響激光技術(shù)的應(yīng)用水平。

　　通過特殊設(shè)計的光學整形系統(tǒng)可以將高斯光束整形為光強均勻分布的平頂光束[1]。在光束整形系統(tǒng)的研究與設(shè)計中，出現(xiàn)了各種各樣的整形方法，其中非球面鏡整形系統(tǒng)就是一種結(jié)構(gòu)相對簡單、光能量損失較小的整形方法，它采用兩片非球面鏡即可將高斯光束整形為平頂光束。

　　在非球面鏡整形系統(tǒng)的設(shè)計中，非球面鏡的設(shè)計是關(guān)鍵，對于非球面鏡的設(shè)計、加工，會面臨各種各樣的問題，一方面非球面鏡難以加工，加工成本高，生產(chǎn)出來的非球面鏡難以滿足實際光束整形的要求，另一方面，非球面鏡雖然結(jié)構(gòu)簡單、整形效率高，但是設(shè)計的一組非球面鏡只能針對一定腰斑半徑的高斯光束，整形后遠場傳播效果并不理想，還必須與其它光學鏡頭結(jié)合使用，因此，設(shè)計與生產(chǎn)出合理、應(yīng)用范圍廣泛的能針對一定孔徑范圍內(nèi)任意腰斑半徑的非球面光束整形系統(tǒng)具有重要的應(yīng)用價值與實際意義。

　　如下圖1、圖2所示，是非球面鏡的兩種整形方案，第一種（圖1）為開普勒型整形技術(shù)，第二種（圖2）為伽利略型整形技術(shù)。

圖1 開普勒型非球面鏡組

圖2 伽利略型非球面鏡組